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摘要：桥梁桩基是支撑着桥梁主体部分的荷载，桥梁工程中的重要部分。桥梁桩基的施工在桥梁工程建设中一直处于比较重要的位置，但是由于地形因素、施工条件以及技术要求的限制，在施工过程中经常会遇到的施工难题，进而影响了相应的工程进度。本文主要针对桥梁桩基施工方式以及常见技术问题进行探究分析，并进一步提出桥梁桩基施工技术的创新性。
关键词：钻孔灌注桩；桥梁桩基 施工；施工工艺；桥梁工程；
钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、边破碎土体边出土渣而在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而形成的桩。为了顺利成孔、成桩，需采用包括制备有一定要求的泥浆护壁、提高孔内泥浆水水位、灌注水下混凝土等相应的工艺和方法。钻孔灌注桩施工设备简单、操作方便，适用于各种粘性土、砂性土，也适用于碎石、卵石类土及岩层，钻孔灌注桩基础已占据了重要地位，下面以施工实例说明钻孔灌注桩在桩基施工的应用。待建大桥桥墩基础为钻孔灌注桩，桩径为 Φ1.5m。河床地质为粉质粘土、中粗砂、卵石、砂砾岩。针对地质、现场条件及同类工程中的经验，采用冲击钻机钻孔，现场分段制作钢筋笼，吊车吊放钢筋笼，砼由拌合站集中拌和，砼输送车运输，导管法灌注水下砼。
1.1 测量放样
测量前应对测量仪器进行精度标定和检校，并对设计单位交付的桩位和水准基点及其测量资料进行核查，建立满足精度要求的施工控制网，根据桩位设计图坐标、高程，通过测量放样，确定桩基础的桩位。
1.2 场地准备
根据现场调查，本河段有一定水位，水流较平稳。有水桩位拟采用围堰筑岛。桩位无水时，清除现场，将桩基位置整平夯实；场地为陡坡时，用钢管搭设工作平台，同时有水河道修建临时便桥，使钻孔机械能顺利进场。
1.3 埋设护筒
护筒的作用是：1）固定桩位，并作钻孔导向；2）保护孔口，防止孔口土层坍塌；3）隔离孔内外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位以稳固孔壁。孔口护筒采用钢板制作，内径比桩径大200～400mm，根据桩位现场情况决定护筒长度，护筒顶端高度，应高出地下水位1.5～2.0m，当护筒处于旱地时，还应高于地面 0.3m。护筒底端埋置深度也应根据不同情况分别对待。护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。埋设护筒要求准确竖直，护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差应小于50mm，护筒竖向的倾斜度不得大于 1%。
1.4 钻机就位
钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修。采用枕木、钢轨作为钻机运行轨道，钢轨枕木连接紧寄存牢靠，确保钻机在钢轨上运行平稳。钻机安装就位必须做到天车中心、转盘中心、钻孔中心在一垂直线上。钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在 20mm 以内。钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移和沉陷。
1.5 钻孔
钻孔前应有技术人员对其进行技术和安全交底后方可开始钻进。开钻时先在孔内灌注泥浆，孔内有水时，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。钻进过程中，始终保持孔内水位高出地下水位2.0m 并低于护筒顶面 0.3 m 以防溢出，同时要按时掏渣，掏渣后应及时向孔内添加泥浆或补水，以维持水头高度。钻进中用检孔器检孔，据此调整钻机位置，保证成孔质量。
二.施工工艺
2.1.打桩前必须进行桩机钻头的校正，安装钻机时，应垫平底架并保持稳定以防止钻孔中位移、沉陷；开孔时钻头中心与护筒顶面中心的偏差应小于 5cm。符合要求后方能开钻，在打桩过程中要不间断桩基有没有倾斜。垂直倾斜度小于 1%，钻孔中应加强测量，同时根据钢丝绳松紧、孔底钻声、浮碴等判断核对实际地质，以防止卡钻、坍孔等事故发生。成孔后，用皮尺测几下深度，取平均数，经半个小时后，再测一下看看钻孔沉淀后的深度。如果沉淀值在范围内方可进行下一道施工（一般不大于 10cm），孔内沉淀值大于允许范围，需清孔，下钢筋笼，在下钢筋笼过程中，及时测出设计高程、检测垂直度、防止钢筋笼倾斜，能一次顺利下入钻孔中最好。
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2.2.钢筋笼分节预制吊装焊接时，相邻主筋焊接点应错开 0.5m 以上，同时保持其顺直，其垂直度应小于 1%倍孔深。入孔后，应将其牢固定位，防止灌砼时掉笼或浮笼。钢筋笼下好、检验合格后，下入导管，导管位置正确，砼灌注前，要确定桩孔的完整性，第一罐混凝土料没下料之前先放入一皮球放进导管，砼灌注时，翻上来的应该是皮球和泥浆水，说明混凝土料进入沉淀后的淤泥中，对桩孔坍塌的部位要有明确的定位和描述，计算理论灌注量并考虑充盈系数（一般为 1.05~1.15），灌注时要确保导管在砼内的埋深，一般控制在 1.8~2.5m，在异常部位要进行砼面的测量，要及时用皮尺测量至钻孔内混凝土的深度。在测算出导管进入水下混凝土的深度达到控制范围内，导管在上提过程中控制在允许范围内，以避免导管底拔出砼面造成断桩，灌注要保持连续性，确保一次灌注完成，桩顶要超出设计高程 0.5~1.0m（以后要凿除桩顶的浮浆部分。）
三.海上桥梁桩基施工
3.1 该立交桥场地地形变化大、地层、地质情况复杂。演武大桥外侧B 1、C 1匝道处的地质情况从上往下依次为：淤泥层、中砂混淤泥层、亚黏土层、全风化花岗岩、砂砾状强风化花岗岩、碎裂状强风化花岗岩、微风化花岗岩。有些地方的覆盖层厚，有些地方的覆盖层薄（如B 1P28～B 1P33桩基处表面覆盖有2～ 3m淤泥，几米到十几米的砂层，5～ 8m的亚黏土层，然后才是强风化岩；而在B 1P23～B 1P25桩基处的岩层上只覆盖了2～ 3m淤泥层）。
3.2该立交桥下部构造采用桩基础和柱式桥墩，桩径为 220cm，桥墩为2.0m × 1.3m椭圆形花瓶式立柱；上部结构采用梁高为1.5m，跨径18～ 25m的等截面箱梁。标高在6.5m以下的桥面，为防止海浪对箱梁的托浮，在墩位处设置预应力索将箱梁张拉锚固于桩基内。环岛南路互通与演武大桥的预留匝道口相接，靠演武大桥外侧B 1、C 1匝道的桩基离海岸的最近距离为40m。
3.3桥梁桩基施工的准备
1. 桥梁桩基施工位置的选择 为了保证桥梁桩基的坚固性以及承载性，需要保障桩基施工位置的平整性，且需要具有专业的地质人员对施工环境的地质结构进行分析，保证施工场地的平整性。当施工场地位于浅水区域时，采用筑岛法保证施工场地的平整，当施工场地位于深水区域时，选择钢管管桩施工平台法，从而保证施工平台的牢固性以及平整性。施工安全注意事项为确保施工中的安全，在钻孔施工时，必须将安全工作放在首位，预防为主。
四 .挖孔桩施工技术分析
做好一切施工准备以后，应该对钻孔施工设备进行检修，并且准备易损件的备件也要综合布置施工道路、用水管路以及电力线路等。钻机开动之前，应固定好钻机设备的底座并保证其平衡稳定，钻机的固定支架应处于施工平面，不应压制护筒。对于采用冲（抓）钻具的钻架必须用缆绳或斜撑予以加固。回旋转钻机就位必须用水准尺校核，保证钻机起重滑轮、转盘中心、护筒中心在一条垂直线上，偏差不得大于 2 cm。钻机行进过程中，应实时核对测量钻孔的中心度，防止出现移位。而且钻机的行进速度应根据施工地质情况进行控制，要定时观察孔内情况，以保证护筒内的水位标准满足施工要求。钢筋骨架制作要求要符合相应的质量标准，在每节钢筋的端头都需要加设十字撑保证其坚固性。
4.1钢筋骨架在入孔过程中，应该保证其垂直度。在钻孔孔口位置处应设置观察筋，以观察钢筋是否到达孔底。
1. 桩身钢筋工程的技术分析
钢筋笼的长度与孔的深度以及施工技术要求有关，钢筋骨架应具备足够的刚度以及稳定性，以保证钢筋骨架主体结构不松散。一般来说，钢筋笼的主筋采用搭接焊，钢筋笼加长则采用氩弧焊，为保证焊接质量的刚度需要保证焊接接头的冷却温度不低于5 ℃。钢筋笼在检验合格并加固后方可入孔，入孔后需进行校正，使其中心与轴线相吻合。钢筋笼一般为现场加工，钢筋笼需按照设计图纸的技术要求规范进行制作。Ⅰ、Ⅱ级钢分别采用E43、E50 焊条，而且焊缝的长度以及高度也需要满足相应的技术标准。纵横钢筋的接头处焊牢并保证强度，同一截面钢筋搭接面积不得超过总面积的一半。为控制保护层，需在钢筋骨架外侧设置定位加强筋，，将定位钢筋焊接在骨架主筋上，数量每1.0～1.5 m 一个，不少于4 个。
2. 钢筋的加工工艺
首先，先将钢筋调直，并将钢筋表面的杂物、污渍清除干净。钢筋的用量以及加工规范应严格按照施工图纸的要求。施工人员应认真计算钢筋的下料长度并预留余量。钢筋打弯处应为平滑的曲线，且要求曲率直径大于钢筋直径的 10 倍；钢筋末端弯钩的净空直径应大于钢筋直径的 2.5 倍；钢筋弯曲点不能出现裂纹，不允许Ⅱ级钢筋出现回弯；弯曲钢筋的技术偏差为；钢筋长度偏差为±10 mm，钢筋起弯点的位移偏差不超过 20 mm，箍筋边长为±5 mm。平直钢筋的长度允许偏差为±10 mm。
五.总结
综上所述，桩基工程为桥梁建设的重要组成部分，由于施工空间的隐蔽性，并经常受到地质条件、地下水以及其他因素的影响，在施工过程中经常会遇到不可预见的问题，此时就需要依据现代化的施工技术以及丰富的施工经验予以解决。本文主要阐述了桩基工程的基本施工技术，包括混凝土的施工技术、钢筋笼的制作以及挖孔的施工技术等，对于同类工程的建设与施工提供了相应的借鉴与参考。
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论文作者:朱坤斗
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/8
标签：钢筋论文; 桩基论文; 钻孔论文; 钻机论文; 桥梁论文; 导管论文; 地质论文; 《基层建设》2016年11期论文;